(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を供給する装置であって、燃料リザーバ（１）と高圧ポンプ（２）とが設けられていて、該燃料リザーバ（１）と高圧ポンプ（２）とは吸込み管路（３）によって接続されており、該吸込み管路（３）の流過横断面を変化させるメータリング弁（４）と、高圧負荷された燃料を収容するためのレール（５）と、該レール（５）における圧力を調整するための調圧弁（６）とが設けられている形式のものにおいて、メータリング弁（４）と調圧弁（６）とは共通のハウジング（７）内において１つにまとめられていて、互いに逆向きの開放方向を有しており、メータリング弁（４）と調圧弁（６）とはそれぞれ閉鎖部材（４.１，６.１）を有していて、該閉鎖部材（４.１，６.１）は互いに堅く結合されていて、互いに一致した運動軸線（１４）に沿って移動可能であり、調圧弁（６）の閉鎖部材（６.１）である、前記閉鎖部材のうちの一方の閉鎖部材（６.１）だけが、運動軸線（１４）方向に対向配置される弁座（６.２）に当接可能であり、メータリング弁（４）の閉鎖部材（４.１）である、他方の閉鎖部材（４.１）は、当接することのないスライダ（４.２）として形成されており、スライダ（４.２）は、ハウジング（７）の通路内に受容されていて長手方向において摺動可能なピストンによって形成されており、ハウジング（７）は該ピストンの長手方向における範囲内で、横孔（７.１）によって横方向に貫通されており、さらに前記ピストンは制御縁（４.３）と共に、横孔（７.１）の通路側の出口開口に対して、シール作用をもって移動可能であり、
閉鎖部材（４.１，６.１）は押し棒（１０）によって互いに堅く結合されており、該押し棒（１０）は、マグネットコイル（１１）と共働する可動子（１２）を有していて、該可動子（１２）はマグネットコイル（１１）の磁界内に配置されており、マグネットコイル（１１）は、スライダ（４.２）及び／又は押し棒（１０）に作用する圧縮ばね（１３）の力に抗して作用し、該圧縮ばね（１３）は、調圧弁（６）の閉鎖部材（６.１）に作用するレール（５）における圧力に抗して、該閉鎖部材（６.１）を弁座（６.２）に押圧することを特徴とする、内燃機関に燃料を供給する装置。
【請求項２】
制御縁（４.３）は、前記ピストンの半径方向外側に向かって開放したリング溝（４.４）を画成していて、前記ピストンを円形リング面の形式で完全に取り囲んで設けられている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
制御縁（４.３）は、前記ピストンの第１の円形リング面を半径方向外側において画成していて、該第１の円形リング面は、前記ピストンの大きな横断面を有する第１の軸方向領域と、段付けされて減じられた横断面を有する第２の軸方向領域との間に配置されており、前記通路は２つの軸方向領域を有しており、両軸方向領域は横断面の段付けによって前記ピストンの形状に合わせられていて、第２の円形リング面（７.２）によって分離されており、前記ピストンと前記通路との間におけるリング室（４.５）によって凹所が形成されていて、該リング室（４.５）は、前記ピストンの第１の円形リング面（４.３）と前記通路の第２の円形リング面（７.２）とが長手方向において互いの間に間隔Ｌを有している場合に、生ぜしめられる、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記ピストンは前記凹所を形成するためにリング溝（４.４）によって取り囲まれていて、かつ／又は横孔（７.１）と合致させることが可能な補足孔によって横方向において貫通されている、請求項２記載の装置。
【請求項５】
弁座（６.２）に当接可能な閉鎖部材（６.１）は玉である、請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の装置、すなわち内燃機関に燃料を供給する装置であって、燃料リザーバと高圧ポンプとが設けられていて、該燃料リザーバと高圧ポンプとは吸込み管路によって接続されており、該吸込み管路の流過横断面を変化させるメータリング弁と、高圧負荷された燃料を収容するためのレールと、該レールにおける圧力を調整するための調圧弁とが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
従来の技術
このような装置は、ＤＥ１０２４７５６４Ａ１に基づいて公知である。この場合燃料は高圧ポンプの吸込み弁に、燃料ポンプを用いてメータリングユニットを介して、必要に応じて調量されて供給され、燃料は高圧ポンプ内において１６００バールまでの圧力に圧縮され、高圧弁を介して高圧アキュムレータ、いわゆるレールに供給され、このレールには、内燃機関の複数の噴射ノズルが接続されている。そしてこれらの噴射ノズルは、運転に必要な燃料を、内燃機関におけるそれぞれ所属の燃焼室に噴射する。
【０００３】
回転数に関連して、内燃機関は異なった大きさの燃料量を必要とする。すべての運転状態において十分な燃料量をレールにおいて準備しておくために、高圧ポンプは、所属の内燃機関の最大可能な必要量に合わせて設計されている。しかしながらこのことによって、部分負荷範囲において不都合に大きな燃料量がレールに搬送され、余分な燃料が過圧弁を介して燃料リザーバに戻される、という欠点が生じてしまい、このことはエネルギ技術的に好ましくない。このような欠点を排除するために、高圧ポンプに供給される燃料量は、メータリングユニットを用いてその都度の必要に応じて調量される。そして過圧弁とメータリング弁とは、互いに独立した別体の機能ユニットである。このような構成は、レールにおいて過圧が発生し、圧力に起因する機械的な損傷がレール、接続管路及び／又はメータリングユニットにおいて発生するという危険を高めることになる。
【０００４】
発明の開示
本発明の利点
請求項１の特徴部に記載のように構成された本発明による装置、すなわち冒頭に述べた形式の装置において、メータリング弁と調圧弁とは共通のハウジング内において１つにまとめられていて、互いに逆向きの開放方向を有しており、メータリング弁と調圧弁とはそれぞれ閉鎖部材を有していて、該閉鎖部材は互いに堅く結合されていて、互いに一致した運動軸線に沿って移動可能であるように構成された、本発明による装置には、次のような利点がある。すなわち本発明の装置では、調圧弁とメータリング弁とを、それぞれ互いに独立した機能ユニットとして設ける必要がなく、調圧弁とメータリング弁とは、その作用を互いに助成することになる。従って機能ユニット全体は極めて頑丈でかつ機能確実である。そしてこれにより、レール、管路及びメータリングユニットの領域における、過圧に起因する損傷を、確実に回避することができる。
【０００５】
本発明による装置の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【０００６】
請求項２記載の構成には、両方の弁がその作用を損なうおそれがなく、少なくとも、一方の弁において閉鎖状態での完全なシール性が保証されている、という利点がある。
【０００７】
請求項３及び４の構成には、特に良好な耐久性と耐摩耗性が得られるという利点がある。
【０００８】
請求項５の構成には、機能確実性を損なうことなしに、ピストンをシリンダ内において回動させることができるという利点がある。この構成によって、組立てが著しく簡単になる。
【０００９】
請求項６に記載された構成では、Ｔ字形の成形体であるピストンが、該ピストンの形状に合わせられたＴ字形の成形体であるシリンダ内に受容されており、リングシリンダである凹所が、ピストンがシリンダ内において長手方向で摺動させられた場合に、開放する。同じ意味で、相対移動の値が減じられると、凹所は小さくなる。そしてこのような実施形態は、特に簡単に製造及び組立てをするができる。
【００１０】
シリンダとピストンとが全長にわたって、合致する横断面を有している場合には、凹所が請求項７記載のようにリング溝によってかつピストンが場合によっては補足孔によって横方向に貫通されていると、同様な作用を得ることができる。
【００１１】
メータリング弁の閉鎖部材と調圧弁の閉鎖部材とが請求項８記載のように押し棒によって結合されていると、両方の閉鎖部材の間における堅い結合を最も簡単に得ることができる。
【００１２】
請求項９記載の構成は、任意に極めて正確に制御することができ、ひいては内燃機関への燃料供給を極めて正確かつ最適に制御することができる。
【００１３】
請求項１０記載の構成には、リングマグネットがただ１つの方向においてだけ作用すればよい、という利点がある。そしてこれにより、正確な制御を著しく簡単に行うことができる。
【００１４】
次に図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による装置の基本的な構造を示す図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す図であって、メータリング弁のピストンがリング溝によって取り囲まれていて、該リング溝が吸込み管路の開口と合致できるようになっている実施形態を示す図である。
【図３】図１の一部を拡大して示す図であって、ピストンと該ピストンを受容するシリンダとが段付けされて減じられた横断面を有していて、ピストンを取り囲む中空円筒形の室が生ぜしめられ、この室が、ピストンがシリンダに対して長手方向で摺動させられた場合に、吸込み管路の開口と合致できるようになっている実施形態を示す図である。
【００１６】
本発明の実施形態
図面において同一符号は、機能的に同じ対象に対して使用されている。
【００１７】
図１に示された装置は、内燃機関に燃料を供給するために働く。この装置は、燃料リザーバ１と高圧ポンプ２とを有していて、この燃料リザーバ１と高圧ポンプ２と吸込み管路３によって互いに接続されている。装置はさらに、吸込み管路３の流過横断面を変化させるメータリング弁４と、高圧負荷された燃料を収容するレール５と、レール５内における圧力を調整する調圧弁６とを有している。
【００１８】
メータリング弁４と調圧弁６とは１つの共通のハウジング７内においてまとめられていて、互いに逆向きの開放方向を有しており、しかもメータリング弁４及び調圧弁６はそれぞれ閉鎖部材４.１，６.１を有しており、両閉鎖部材４.１，６.１は互いに堅く結合されていて、一致した１つの運動軸線１４において等しい方向に、一緒に移動可能である。
【００１９】
一方の閉鎖部材６.１、つまり調圧弁６の閉鎖部材６.１が弁座６.２に直に接触可能であるのに対して、他方の閉鎖部材は当接しないスライダ４.２として形成されている。両方の弁は、それぞれ特に良好な機能確実性の点で傑出している。
【００２０】
調圧弁６の、弁座６.２に当接可能な閉鎖部材６.１は、玉である。従ってこの閉鎖部材６.１は極めて簡単に製造することができ、特に高い耐摩耗性と機能確実性の点で傑出している。調圧弁６の通流性は、玉と所属の弁座６.２との間におけるその都度の間隔によって規定される。
【００２１】
メータリング弁４のスライダ４.２は、ハウジング７の通路内に受容されていて長手方向において摺動可能なピストンによって形成されており、この場合ハウジング７はこのピストンの長手方向における範囲内で、横孔７.１によって横方向に貫通されていて、ピストンもしくはその制御縁４.３は、横孔７.１の通路側の出口開口に対して、密につまりシール作用をもって摺動可能である。通路側の出口開口に対するピストンの制御縁４.３のその都度の位置に関連して、出口開口の流過横断面、ひいては同時に吸込み管路３の流過横断面が変化させられる。
【００２２】
ピストンは横孔７.１を開放させるために、横孔７.１の通路側の出口開口と合致させることができる少なくとも１つの凹所を備えている。制御縁４.３はこの場合、横孔とピストンの周面とを互いに対して画成する縁部によって形成されている。
【００２３】
図２に示された第１の実施形態では、ピストンは凹所を形成するために、半径方向外側に向かって開放したリング溝４.４によって取り囲まれていて、かつ／又は、横孔７.１と合致する補足孔によって横方向に貫通されている。制御縁４.３はこの場合、ピストンの周面を画成する円形リング面によって形成されている。
【００２４】
図３に示された第２の実施形態では、制御縁４.３はピストンの第１の円形リング面を半径方向外側において画成しており、この第１の円形リング面は、大きな横断面を有するピストンの第１の軸方向領域と、段付けされて減じられた横断面を有するピストンの第２の軸方向領域との間に配置されており、この場合通路は２つの軸方向領域を有しており、両軸方向領域は、横断面の段付けに関してピストンの形状に合わせられていて、凹所はピストンと通路との間におけるリング室４.５によって形成されていて、このリング室４.５は、ピストンの円形リング面と通路の円形リング面とが長手方向において互いに対して間隔Ｌを有している場合に、生ぜしめられる。
【００２５】
両方の閉鎖部材４.１，６.１は、図１に示した実施形態では押し棒１０によって互いに機械的に堅く結合されている。これによって、特別な調整は不要になる。押し棒１０はマグネットコイル１１と共働する鉄製の可動子１２を有しており、この可動子１２は、マグネットコイル１１の磁界内に配置されている。マグネットコイル１１は電流ケーブル１５を介して電圧を印加され、これにより操作可能である。
【００２６】
押し棒１０及び可動子１２は孔１５によって貫通されており、これによって、機能ユニットの中空室全体が燃料によって満たされている場合に、慣性質量を減じかつ可動性を改善することができる。このことは、相対的に可動の部分間におけるシールの問題を回避するのに有利である。コンピュータ制御されて行うことができる電磁石への給電は、可動子１２とマグネットコイル１１との間における間隔を変化させ、この両者１２，１１の間における間隔の変化は、調圧弁６とメータリング弁４との通流性を必要に応じて所望のように変化させるために利用される。マグネットコイル１１は図１の構成形態では、スライダ４.２及び／又は押し棒１０に作用する圧縮ばね１３の力に抗して作用する。マグネットコイル１１が給電されていない場合には、圧縮ばねは、調圧弁６の閉鎖部材をその弁座に当接させ、吸込み管路３のメータリング弁４の利用可能な流過横断面全体を開放させる。これによって高圧ポンプ２には、最大可能な値で燃料が供給され、レール５は極めて速く燃料を満たされ、この燃料はレール５内において、接続された内燃機関への供給のために必要な圧力を有している。このような圧力が得られると、電磁石を介して制御が導入され、この制御によって調圧弁６が必要な値で開放され、かつメータリング弁４が閉鎖される。高圧ポンプには、相応に減じられた燃料量が供給され、この供給された燃料量はレールに送られ、相応に減じられた値で導出される。放圧管路の横断面は、高圧ポンプ３の最大吐出容量が必要な場合にすべて該放圧管路を介して燃料リザーバ１に戻すことができるような大きさに、寸法設定されている。従って、過圧に基づく損傷が発生するおそれはもはやない。これによってレール内には、高圧ポンプ２の最小の駆動出力において、接続された内燃機関のすべての回転数時に、常に運転に必要な一定の圧力が存在することになる。
【図１】
0005599399.tif 000002
【図２】
0005599399.tif 000003
【図３】
0005599399.tif 000004